长期以来,建筑行业一直是我国的支柱产业之一。特别是最近10年,依托于急速膨胀的房地产经济体,建筑行业的年生产总值占我国GDP的比重一直居高不下。可以说整个建筑行业为我国的经济建设及发展、民众基本生活需求的解决均作出了巨大的贡献。但是,进入21世纪第三个10年,特别是国家“十四五发展纲要”提出以来,国家调整经济发展模式、催进产业结构升级的步伐逐步加快,未来将会有越来越多的企业因为不能适应这一政策调整而逐步被淘汰出市场的竞争舞台。
目前我国建筑工程通常以施工总承包方式为主。随着我国建筑业发展,在建筑工程中采取工程总承包、推行工程项目管理已逐步成为一种发展趋势。以BT、BOT等方式组织实施工程项目也逐步被国内所采用。现将建筑业的主要经营模式介绍如下:
1、施工总承包
施工总承包是指发包方将全部施工任务发包给一个施工单位或由多个施工单位组成的施工联合体或施工合作体,施工总承包单位主要依靠自己的力量完成施工任务。经发包人同意,施工总承包单位可以根据需要将施工任务的一部分分包给其他符合资质的分包人。
2、工程总承包
工程总承包是指从事工程总承包的企业(以下简称“工程总承包企业”)受业主委托,按照合同约定对工程项目的勘察、设计、采购、施工、试运行(竣工验收)等实行全过程或若干阶段的承包。主要有如下方式:
(1)设计采购施工(epc)/交钥匙总承包
设计采购施工总承包是指工程总承包企业按照合同约定,承担工程项目的设计、采购、施工、试运行服务等工作,并对承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责。交钥匙总承包是设计采购施工总承包业务和责任的延伸,最终是向业主提交一个满足使用功能、具备使用条件的工程项目。
(2)设计-施工总承包(D-B)
设计-施工总承包是指工程总承包企业按照合同约定,承担工程项目设计和施工,并对承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责。根据工程项目的不同规模、类型和业主要求,工程总承包还可采用设计-采购总承包(E-P)、采购-施工总承包(P-C)等方式。
3、工程项目管理
工程项目管理是指从事工程项目管理的企业(以下简称工程项目管理企业)受业主委托,按照合同约定,代表业主对工程项目的组织实施进行全过程或若干阶段的管理和服务。主要有如下方式:
(1)项目管理服务(PM)
项目管理服务是指工程项目管理企业按照合同约定,在工程项目决策阶段,为业主编制可行性研究报告,进行可行性分析和项目策划:在工程项目实施阶段,为业主提供招标代理、设计管理、采购管理、施工管理和试运行(竣工验收)等服务,代表业主对工程项目进行质量、安全、进度、费用、合同、信息等管理和控制。工程项目管理企业一般应按照合同约定承担相应的管理责任。
(2)项目管理承包(PMC)
项目管理承包是指工程项目管理企业按照合同约定,除完成项目管理服务(PM)的全部工作内容外,还可以负责完成合同约定的工程初步设计(基础工程设计)等工作。对于需要完成工程初步设计(基础工程设计)工作的工程项目管理企业,应当具有相应的工程设计资质。项目管理承包企业一般应当按照合同约定承担一定的管理风险和经济责任。
4、其他模式
根据工程项目的不同规模、类型和业主要求,还可采用其他项目管理方式,对具备条件的工程项目,根据业主的要求,可按照建设一移交(BT)、建设一经营一移交(BOT)、建设一拥有一经营(BOO)、建设一拥有一经营一移交(BOOT)等方式组织实施。
(1)BT模式
BT意即"建设–移交",是政府利用非政府资金来进行非经营性基础设施建设项目的一种融资模式。BT模式是BOT模式的一种变换形式,指一个项目的运作通过项目公司总承包,融资、建设验收合格后移交给业主,业主向投资方支付项目总投资加上合理回报的过程。
(2)BOT模式
BOT通常直译为"建设-经营-转让",实质上是基础设施投资、建设和经营的一种方式,以政府和私人机构之间达成协议为前提,由政府向私人机构颁布特许,允许其在一定时期内筹集资金建设某一基础设施并管理和经营该设施及其相应的产品与服务。
(3)BOO模式
BOO即建设一一拥有一一经营,承包商根据政府赋予的特许权,建设并经营某项产业项目,但是并不将此项基础产业项目移交给公共部门。BOT和BOO模式最重要的相同之处在于它们都是利用私人投资承担公共基础设施项目。BOT与BOO模式最大的不同之处在于在BOT项目中,项目公司在特许期结束后必须将项目设施交还给政府,而在BOO项目中,项目公司有权不受任何时间限制地拥有并经营项目设施。
(4)BOOT模式
BOOT即建设一一拥有一一经营一一转让,是私人合伙或某国际财团融资建设基础产业项目,项目建成后,在规定的期限内拥有所有权并进行经营,期满后将项目移交给政府。BOOT和BOT的区别主要有两个:一是所有权的区别。BOT方式,项目建成后,私人只拥有所建成项目的经营权;而BOOT方式,在项目建成后,在规定的期限内,私人既有经营权,也有所有权。二是时间上的差别。采取BOT方式,从项目建成到移交给政府这一段时间一般比采取BOOT方式短一些。
1.dbb(design-bid-build,设计-招标-建造);2.d&b(design-build,设计-施工总承包);3.p&c(procurement-construction,采购-施工总承包);4.EPC(engineering-procurement-construction,设计-采购-施工总承包);5.bot(building-operation-transfer,建设-运营-移交)。
1.综合项目交付模式(IPD)介绍
美国建筑师协会(AIA)将综合项目交付(Integrated Project Delivery,IPD)定义为“一种项目交付方法,即将建设项目中的人员、系统、业务结构和实践全部集成到一个流程中。在该流程中,所有参与者将充分发挥自己的智慧和才华,在设计、制造和施工等所有阶段优化项目成效、为业主增加价值、减少浪费并最大限度提高效率。”
根据AIA对IPD的定义,IPD具有下面的基本特性:
(1)具有协同程度非常高的流程,该流程应该覆盖建设项目从建筑设计、施工到项目交付的全过程阶段。
(2)需要大量依靠个人及专业技术知识,IPD的演示方法正从二维工程图向数字模型转变。
(3)项目相关方之间开放的信息共享。
(4)建立协作式合作伙伴关系。
(5)通过协作式数字模型来支持基于整体价值决策的新型合作伙伴关系。
(6)改善采购和进度安排。通过时间建模和成本建模技术,预测施工现场减速、停工事件,改善基层协调、重叠和阶段划分,从而革新采购和项目进度安排。
2.IPD 模式与传统交易模式的项目成本控制比较
与常见的传统交付体系包括:DBB、DB、PC、EPC、BOT等相比,IPD 与传统交易模式相比较其改变的不仅仅是项目程序,最重要的是IPD 改变了项目团队成员的行为。团队成员不仅仅是为了他们各自代表的公司工作,只有不断降低项目成本,自己才能得到更多的额外收益。因此,从某些方面来看,IPD 模式在成本控制上优于传统交易模式。
IPD是最大化BIM价值的项目管理实施模式:BIM是一个三维的工程项目几何、物理、性能、空间关系、专业规则等一系列信息的集成数据库,可以协助项目参与方从项目概念阶段开始就在BIM模型支持下进行项目的各类造型、分析、模拟工作,提高决策的科学性。首先,这样的BIM模型必须在主要参与方(业主、设计、施工、供应商等)一起参与的情况下才能建立起来,而传统的项目实施模式由于设计、施工等参与方的分阶段介入很难实现这个目标,其结果就是设计阶段的BIM模型仅仅包括了设计方的知识和经验,很多施工问题还得留到工地现场才能解决;其次,各个参与方对BIM模型的使用广度和深度必须有一个统一的规则才能避免错误使用和重复劳动等问题。
BIM是支持IPD成功高效实施的技术手段:如前文所述,IPD的核心是一个从项目一开始就建立的由项目主要利益相关方参与的一体化项目团队,这个团队对项目的整体成功负责。这样的一个团队至少包括业主、设计总包和施工总包三方,跟传统的接力棒形式的项目管理模式比较起来,团队变大变复杂了,因此,在任何时候都更需要一个合适的技术手段支持项目的表达、沟通、讨论、决策,这个手段就是BIM。很难想象一个多方集成的项目团队仍然用二维图纸作为项目信息的表达、承载和传递工具会发生什么情况,或许IPD就只能是空中楼阁了。 为达到IPD项目协同的整合效益,应用BIM技术进行协同设计,并且修正IPD项目整合交付模式,以符合国内业界惯用的项目执行模式,并据此提出BIM整合智能绿建筑作业流程理论模型。另结合LEED美国绿建筑标章认证作业流程,从设计时间应用BIM技术辅助建筑节能设计分析,以获取精确可量化的节能效益数据;施工阶段应用BIM技术辅助施工管理以精确管控项目时间与成本;营运阶段配合智慧建筑标章的申办,除了加强大楼的系统整合与信息设备外,同时建置可与BIM数据库串接的设施管理平台以达到智能管理的目标。
当建筑、结构、机电方案确认进入细部设计时间,此时许多设计条件及限制会明朗化,环控设计工程师会将BIM细部模型再次依设计条件及方案进行能源分析,得到精确的能源使用及节能比例等数据,并以此分析条件落实于设计图说及施工规范文件。此阶段并定期进行3DBIM整合套图会议,逐步优化机电系统布线路由。定案后通过BIM软件的建置及数据的管理与规划,完全以对象为基础的参数化模型建构方式,使其在同一个项目参考模型中建构整体结构组件,并结合其参数化断面性质转换为结构分析模型,以运用于应力分析,并将模型与图面作关联,产生一致性的数据,以BIM模型产出施工图说并且协助数量检算。
由于建筑外壳设计会影响环控设计的空调负荷计算与分析,开窗率及开窗大小会影响室内照明设计计算与分析,照明灯具选用的发热量会影响冷冻空调负荷计算。换言的,建筑外壳节能、空调负荷及照明设计三者彼此相关,需进行整体设计考虑。此阶段藉由BIM模型启动建筑、结构、机电的初步3D协同设计,并进一步应用初步建筑性能分析信息,以判断优化机电系统设计方案,提供业主或决策者明确与量化的判断依据。
BIM技术所提供的生命周期信息集结及延续应用,以及跨专业领域的协同整合等系统化过程管理模式,确可有效协助工程于规划、设计、施工及营运阶段的各项作业,达成工程节能减碳与永续发展的目标。
基于BIM下IPD的优势是明显的,不过要真正实施起来,其挑战也是巨大的,这些挑战包括技术、行政、法律、文化等各个层面,前面有很长的路要走。但是IPD的思想、原则和方法完全可以在现有的项目实施模式上逐步应用,从而提升项目的整体管理运营水平和效率。